本發(fā)明涉及一種奧氏體系不銹鋼及其制造方法,更詳細(xì)地,涉及一種實(shí)現(xiàn)超細(xì)晶粒特性而同時(shí)提高高強(qiáng)度、高延展性和耐蝕性的奧氏體系不銹鋼及其制造方法。
背景技術(shù):
1、作為通常使用的奧氏體系不銹鋼的304鋼的屈服強(qiáng)度為200-350mpa的水平,限制了其在結(jié)構(gòu)部件中的應(yīng)用。304鋼經(jīng)過(guò)附加的平整軋制工藝以獲得更高的屈服強(qiáng)度,不僅成本上升,而且發(fā)生伸長(zhǎng)率和成型性的急劇降低。此外,304鋼包含大量的高價(jià)的合金成分,因此存在成本競(jìng)爭(zhēng)力差的問(wèn)題。
2、專(zhuān)利文獻(xiàn)0001涉及一種奧氏體系不銹鋼及其制造方法,公開(kāi)了具有600mpa以上的拉伸強(qiáng)度的奧氏體系不銹鋼,但由于ni的含量高,價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力降低。
3、另外,作為用于同時(shí)提高強(qiáng)度和延展性的技術(shù)備受矚目的是晶粒微細(xì)化技術(shù)。特別地,作為超細(xì)晶?;Y(jié)構(gòu)部件用鋼材的方法受到關(guān)注的是強(qiáng)塑性加工(強(qiáng)塑性變形(severe?plastic?deformation,spd))。強(qiáng)塑性加工方法是通過(guò)向材料施加強(qiáng)的剪切應(yīng)力以在晶界內(nèi)生成新的晶界來(lái)實(shí)現(xiàn)微細(xì)的晶粒的方法。但是,強(qiáng)塑性加工方法存在生產(chǎn)性降低和產(chǎn)品尺寸受限等問(wèn)題。
4、專(zhuān)利文獻(xiàn)0002公開(kāi)了一種在600-700℃下進(jìn)行48小時(shí)以上的長(zhǎng)時(shí)間的熱處理以實(shí)現(xiàn)10μm以下的平均晶粒尺寸的方法。但是,專(zhuān)利文獻(xiàn)0002中公開(kāi)的方法具有生產(chǎn)性降低、制造成本增加的問(wèn)題。
5、(現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn))
6、專(zhuān)利文獻(xiàn)0001:公開(kāi)專(zhuān)利公報(bào)第10-2016-0138277號(hào)(公開(kāi)日期:2016年12月02日)
7、專(zhuān)利文獻(xiàn)0002:日本公開(kāi)專(zhuān)利公報(bào)第2020-050940號(hào)(公開(kāi)日期:2020年04月02日)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
2、用于解決上述問(wèn)題的本發(fā)明的目的在于提供一種奧氏體系不銹鋼及其制造方法,所述奧氏體系不銹鋼具有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力,并且實(shí)現(xiàn)超細(xì)晶粒特性而可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度、高延展性和高耐蝕性。
3、(二)技術(shù)方案
4、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的奧氏體系不銹鋼以重量%計(jì)可以包含:c:0.05%以上且0.1%以下、si:0.2%以上且0.7%以下、mn:2.0%以上且4.0%以下、p:超過(guò)0%且小于0.1%、s:超過(guò)0%且小于0.01%、cr:17%以上且19%以下、ni:2.0%以上且4.0%以下、cu:1.0%以上且2.5%以下、n:0.15%以上且0.25%以下、余量的鐵(fe)以及不可避免的雜質(zhì),并且所述奧氏體系不銹鋼的厚度中心部的平均晶粒直徑可以為5μm以下。
5、此外,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的奧氏體系不銹鋼的由以下式(1)表示的奧氏體穩(wěn)定性參數(shù)(austenite?stability?parameter,asp)值可以為-30至30。
6、式(1):551-462×([c]+[n])-9.2×[si]-8.1×[mn]-13.7×[cr]-29×([ni]+[cu])
7、在所述式(1)中,[c]、[n]、[si]、[mn]、[cr]、[ni]、[cu]表示各元素的含量(重量%)。
8、此外,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的奧氏體系不銹鋼的由以下式(2)表示的強(qiáng)度穩(wěn)定性參數(shù)(strength?stability?parameter,ssp)值可以為0以上。
9、式(2):58+132×[c]-7.9×[si]+1.0×[mn]-5.6×[cr]+7.0×[ni]+3.9×[cu]+1.7×[n]
10、在所述式(2)中,[c]、[si]、[mn]、[cr]、[ni]、[cu]、[n]表示各元素的含量(重量%)。
11、此外,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的奧氏體系不銹鋼的由以下式(3)表示的耐點(diǎn)蝕當(dāng)量值(pitting?resistance?equivalent?number,pren)可以為17以上。
12、式(3):[cr]-0.5×[mn]+16×[n]
13、在所述式(3)中,[cr]、[mn]、[n]表示各元素的含量(重量%)。
14、此外,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的奧氏體系不銹鋼的屈服強(qiáng)度可以為600mpa以上。
15、此外,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的奧氏體系不銹鋼的伸長(zhǎng)率可以為30%以上。
16、此外,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的奧氏體系不銹鋼的點(diǎn)蝕電位(pittingpotential)值可以為200mv以上。
17、此外,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的奧氏體系不銹鋼的厚度可以為0.4-2.0mm。
18、此外,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的奧氏體系不銹鋼的制造方法可以包括以下步驟:制造鋼錠,以重量%計(jì),所述鋼錠包含:c:0.05%以上且0.1%以下、si:0.2%以上且0.7%以下、mn:2.0%以上且4.0%以下、p:超過(guò)0%且小于0.1%、s:超過(guò)0%且小于0.01%、cr:17%以上且19%以下、ni:2.0%以上且4.0%以下、cu:1.0%以上且2.5%以下、n:0.15%以上且0.25%以下、余量的鐵(fe)以及不可避免的雜質(zhì);將所述鋼錠進(jìn)行熱軋以制造熱軋鋼板;將所述熱軋鋼板進(jìn)行冷軋以制造冷軋鋼板;以及將所述冷軋鋼板進(jìn)行最終退火。
19、此外,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的奧氏體系不銹鋼的制造方法中,所述鋼錠的由以下式(1)表示的奧氏體穩(wěn)定性參數(shù)(asp)值可以為-30至30。
20、式(1):551-462×([c]+[n])-9.2×[si]-8.1×[mn]-13.7×[cr]-29×([ni]+[cu])
21、在所述式(1)中,[c]、[n]、[si]、[mn]、[cr]、[ni]、[cu]表示各元素的含量(重量%)。
22、此外,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的奧氏體系不銹鋼的制造方法中,所述鋼錠的由以下式(2)表示的強(qiáng)度穩(wěn)定性參數(shù)(ssp)值可以為0以上。
23、式(2):58+132×[c]-7.9×[si]+1.0×[mn]-5.6×[cr]+7.0×[ni]+3.9×[cu]+1.7×[n]
24、在所述式(2)中,[c]、[si]、[mn]、[cr]、[ni]、[cu]、[n]表示各元素的含量(重量%)。
25、此外,在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的奧氏體系不銹鋼的制造方法中,所述鋼錠的由以下式(3)表示的耐點(diǎn)蝕當(dāng)量值(pren)可以為17以上。
26、式(3):[cr]-0.5×[mn]+16×[n]
27、在所述式(3)中,[cr]、[mn]、[n]表示各元素的含量(重量%)。
28、此外,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的奧氏體系不銹鋼的制造方法可以進(jìn)一步包括在所述冷軋之前對(duì)所述熱軋鋼板進(jìn)行中間退火的步驟。
29、此外,在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的奧氏體系不銹鋼的制造方法中,所述中間退火溫度可以為1050-1150℃。
30、此外,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的奧氏體系不銹鋼的制造方法中,所述最終退火溫度可以為800-850℃。
31、此外,在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的奧氏體系不銹鋼的制造方法中,可以進(jìn)行所述冷軋,以使在常溫下的所述熱軋鋼板的厚度減少率為50%以上。
32、(三)有益效果
33、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案,可以提供一種奧氏體系不銹鋼及其制造方法,所述奧氏體系不銹鋼具有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力,并且實(shí)現(xiàn)超細(xì)晶粒特性而可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度、高延展性和高耐蝕性。